13332

Теоретичне дослідження параметрів термоелектричних речовин при наявності виродження електронного газу

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Звіт до лабораторної роботи № 5 Теоретичне дослідження параметрів термоелектричних речовин при наявності виродження електронного газу Мета роботи Розрахувати основні параметри термоелектричних матеріалів при наявності виродження електронною газу. Методика...

Украинкский

2013-05-11

88 KB

0 чел.

Звіт

до лабораторної роботи № 5

Теоретичне дослідження параметрів термоелектричних речовин при наявності виродження електронного газу

Мета роботи

Розрахувати основні параметри термоелектричних матеріалів при наявності виродження електронною газу.

Методика виконання роботи

В загальному випадку, який застосовується як для не виродженого, так і для виродженого електронного газу в напівпровідниках, формули для знаходження термоелектричних властивостей можуть бути записані наступним чином:

  1.  Випадок розсіювання на коливаннях постійної частоти (при  )

(1)

Теплопровідність  складається з теплопровідності кристалічної гратки  та теплопровідності , що створюється електронами. Остання пропорційна електропровідності , де коефіцієнт ВідеманаФранца:

(2)

де   приведений хімічний потенціал, довжина вільного пробігу,  та інтеграли Фермі.

З формули для коефіцієнта  в законі ВідеманаФранца можна отримати такі граничні значення: у класичному випадку , що дає  або ; при повному виродженні .

У проміжному випадку слабкого виродження для  потрібно користуватися загальною формулою.

  1.  Загальний випадок обєднує всі види розсіяння, крім розглянутого вище ():

(3)

(4)

(5)

де   інтеграли Фермі,   концентрація носіїв струму в зоні провідності та   довжина вільного пробігу.

Формулу для коефіцієнта  в законі ВідеманаФранца в загальному випадку можна записати так

(6)

Можна показати, що в граничних випадках отримуються такі значення в класичному випадку , а при повному виродженні .

У випадку початку виродження для обчислення коефіцієнта  потрібно користуватися загальною формулою.

Таким чином, комбінуючи наведені вище вирази та користуючись функцій Фермі можна теоретично з врахуванням виродження обчислити значення термоелектричних величин чи їх комбінацій в залежності від  або концентрації .

Порядок виконання лабораторної роботи

1. Розробити алгоритм розрахунку кінетичних коефіцієнтів термоелектричного матеріалу , , σ.

2. Реалізувати алгоритм в пакеті прикладних комп’ютерних програм MathCad.

3. Побудувати графік залежності кінетичних коефіцієнтів ,  ,  і добротності Z від концентрації носіїв струму n.

4. Побудувати графік залежності кінетичних коефіцієнтів ,  ,  і добротності Z від .

5. Знайти оптимальні значення n та , при якій добротність Z буде максимальною.

6. Зробити аналіз отриманих результатів.

4. Оформити роботу.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

64240. Предпосылки и элементы интеллектуального поведения животных 28.5 KB
  Для интеллектуального поведения первостепенное значение имеют зрительные восприятия и особенно зрительные обобщения сочетающиеся с кожно-мышечной чувствительностью передних конечностей.
64241. Критерии интеллектуального поведения 30.5 KB
  Обычно первая подготовительная фаза интеллектуального действия заключается в приготовлении орудия. Важно отметить что подготовительная фаза интеллектуального действия запускается не самим предметом используемым в дальнейшем...
64242. Формы мышления животных 27 KB
  Примером этой формы мышления может служить выбор обезьяной предметов пригодных для употребления в качестве орудия с учётом их величины плотности формы и так далее.
64243. Биологическая ограниченность интеллекта животных 30 KB
  Очень редко обезьяны пользуются на воле и орудиями. Но как и другие человекообразные обезьяны шимпанзе вполне обходятся в повседневной жизни без орудий. Причины ограниченности интеллекта животных: Ладыгина-Котс на основе экспериментальных данных пришла к выводу...
64244. Общая характеристика сравнительной психологии, ее связь с другими науками 36.5 KB
  Сравнительная психология исследует закономерности становления человеческого сознания изучает общее и различное в психической деятельности человека и животных анализирует и сравнивает социальные и биологические факторы определяющие поведение человека.
64245. Сравнительный анализ теорий, описывающих поведение животных и человека 69.5 KB
  Сущность всех таких теорий сводится к признанию у животных внетелесной детерминированной программы поведения. Наличие у животных качеств превосходящих человеческие объясняется развитием или редукцией определенных органов.
64246. Эволюция гаптических и сенсорных функций высших млекопитающих 32.5 KB
  В процессе эволюционного развития человеческая рука как орган и продукт труда: развилась из руки обезьяны и достигла высокой степени совершенства. Развитие и качественные преобразования руки занимают центральное место в антропогенезе как в физическом так и в психическом отношении.
64247. Предметная и предтрудовая деятельность ископаемых обезьян, как фактор зарождения трудовой деятельности человека 36 KB
  В ходе манипулирования предметами кроме конструктивной деятельности Ладыгина-Котс выделяла: ориентировочно-обследующую ознакомительную обрабатывающую двигательно-игровую сохранение отвергание предмета и орудийную деятельности.
64248. Качественные отличия орудий животных от орудий труда человека 31.5 KB
  В отличие от этого орудие труда непременно должно специально изготавливаться для определенных трудовых операций и предполагает знание о будущем его применении. Кроме того орудия труда изготовляются впрок то есть еще до того как возникнет возможность или необходимость их применения.